Obowiązek sporządzania świadectw charakterystyki energetycznej budynków, czyli tzw. certyfikatów energetycznych, istnieje już od ponad dwóch lat.

Według prawa budowlanego świadectwo energetyczne musi być sporządzone nie tylko dla budynków oddawanych do użytku, ale także dla budynków i lokali sprzedawanych oraz wynajmowanych.

 

Sprzedający musi przekazać kupującemu certyfikat energetyczny, natomiast wynajmujący udostępnia je najemcy. Problemem może być fakt właściwego odczytania danych zawartych w świadectwie energetycznym. Dlatego też zostanie tu wyjaśnione znaczenie najważniejszych wskaźników zawartych w certyfikacie. Dodatkowo zostanie przedstawiona analiza wpływu źródła ciepła na wielkość wskaźnika EP w świadectwie charakterystyki energetycznej.

 

Certyfikat energetyczny na pierwszej stronie zawiera podstawowe dane dotyczące budynku. W środkowej części pierwszej strony świadectwa znajduje się tzw. suwak, czyli graficzne przedstawienie zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną (EP) w ocenianym budynku, w stosunku do wymagań zawartych w warunkach technicznych. Oprócz strzałki odpowiadającej wskaźnikowi EP ocenianego budynku, na suwaku są przedstawione jeszcze dwie graniczne wartości: wymagań stawianych budynkom nowym i wymagań stawianych budynkom przebudowywanym. Graniczny wskaźnik EP dla tej grupy budynków jest wyższy o 15%.

Na pierwszej stronie świadectwa znajduje się również mniej widoczny, ale także bardzo ważny wskaźnik zapotrzebowania na energię końcową (EK).

 

Co przedstawia wskaźnik EP?

Wskaźnik EP obrazuje roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną w odniesieniu do metra kwadratowego powierzchni ocenianego budynku. Energia pierwotna jest to suma energii zawarta w pierwotnych nośnikach energii, np. w węglu kamiennym, gazie ziemnym czy energii wiatru. Wartość wskaźnika EP jest otrzymywana poprzez pomnożenie wskaźnika rocznego zapotrzebowania na energię końcową EK i współczynnika nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na wytworzenie i dostarczenie danego nośnika energii lub energii do budynku. Zgodnie z tym wskaźnik EP będzie zależał od tego, jaką energię wykorzystamy. Wskaźnik ten zatem nie informuje o energooszczędności budynku, lecz jego wpływie na środowisko poprzez wskazanie, ile nieodnawialnej energii pierwotnej potrzebuje.

 

1204 wplywzr2

 

Wskaźnik EK określa roczne zapotrzebowanie na energię końcową w odniesieniu do metra kwadratowego budynku. Przedstawia ilościowe zapotrzebowanie na energię, czyli takie, które faktycznie będzie zużyte w danym budynku, biorąc pod uwagę sprawności systemu grzewczego, przygotowania ciepłej wody itd.

 

• Wskaźnik EP obrazuje roczne zapotrzebowanie na nieodnawialną energię pierwotną w odniesieniu do metra kwadratowego powierzchni ocenianego budynku. Zależy on od źródeł ciepła występujących w budynku. Bardziej obrazuje oddziaływanie budynku na środowisko (emisję CO2) niż rzeczywiste zużycie energii.

 

• Wskaźnik EK przedstawia ilościowe zapotrzebowanie na energię, czyli takie, które faktycznie będzie zużyte w danym budynku, biorąc pod uwagę sprawności systemu grzewczego, przygotowania ciepłej wody itd.

 

W tabeli 1 są zawarte współczynniki nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej dla różnych nośników energii. Można zwrócić uwagę, że w tej tabeli nie występują dane dotyczące wartości wskaźnika w dla instalacji wykorzystujących ciepło geotermalne, zarówno wysoko-, jak i niskotemperaturowe.

 

1204 wplywzr3

 

W przypadku ciepła geotermalnego wysokotemperaturowego brak konkretnej wartości wskaźnika w, najprawdopodobniej związany jest faktem, iż każdy zakład geotermalny ma inną specyfikę. Na wielkość wskaźnika w wpływa bowiem ilość wykorzystanej nieodnawialnej energii pierwotnej na wytworzenie jednostki energii z danego nośnika. Wartość tego wskaźnika jest zależna m.in. od ilości zużytej energii przez przepompownie ciągu ciepłowniczego, wielkość nakładu energii elektrycznej do wypompowania wody geotermalnej oraz do ponownego jej zatłoczenia, a także udział dodatkowych źródeł ciepła, które pracują tylko w szczytowym okresie zapotrzebowania na ciepło. Dla PEC Geotermia Podhalańska S.A. wskaźnik w ma wartość 0,39 (dane ciepłowni).

 

Dla geotermii niskotemperaturowej opartej na pompach ciepła przyjęto inną metodę. Ze względu na to, że pompa ciepła, w większości przypadków, potrzebuje energii elektrycznej do transportu ciepła, ujęto ją jako urządzenie elektryczne – wskaźnik w równy 3 (w przypadku podłączenia urządzenia do polskiej sieci elektroenergetycznej). Jednak specyfikę tego urządzenia wzięto pod uwagę w danych przedstawiających sprawności urządzeń podczas wytwarzania ciepła. Dla pomp ciepła podano sezonowy współczynnik wydajności grzejnej SPF (tab. 2).

Również elektrociepłownie i ciepłownie, które współspalają biomasę w celu redukcji wykorzystania nieodnawialnej energii pierwotnej mają obowiązek podania właściwego współczynnika w i wskaźnik w dla takich jednostek będzie niższy niż 0,8 dla elektrociepłowni i niższy niż 1,3 dla ciepłowni. Przykładowo wskaźnik w dla Elektrociepłowni „Kraków” S.A. wynosi 0,68 (dane EC Kraków).

 

Analiza wielkości wskaźnika EP w zależności od źródła ciepła

Przeprowadzono analizę wielkości wskaźnika EP w zależności od źródła ciepła. Symulację przeprowadzono dla budynku jednorodzinnego, wybudowanego w technologii tradycyjnej. Wszystkie przegrody budowlane spełniają warunki techniczne pod względem izolacyjności cieplnej (tab. 3). Budynek umiejscowiony jest w III strefie klimatycznej – obliczeniowa temperatura zewnętrza te= –20.

 

Analizowany dom ma dwie kondygnacje użytkowe o łącznej powierzchni użytkowej 204 m2 i kubaturze 478 m3. Na potrzeby analizy przyjęto, że w budynku mieszkają 4 osoby. Całkowita projektowa strata ciepła wynosi nieco ponad 10 kW (tab. 4).

 

W przypadku instalacji ciepłej wody użytkowej przyjęto następujące założenia:

• W budynku istnieje instalacja centralnego przygotowania ciepłej wody użytkowej z cyrkulacją i zaizolowanymi przewodami.

• Instalacja posiada 5 punktów poboru ciepłej wody.

• Zasobnik ma dobre parametry izolacyjne

.

W budynku jest wentylacja grawitacyjna. Nawiew powietrza jest realizowany oknami, wywiew kratkami wentylacyjnymi umiejscowionymi w kuchni i łazienkach. Okna są szczelne i nie występuje zjawisko nadmiernej infiltracji powietrza. Przyjęto ilości wymian powietrza zgodnie z normą PNB/B03430, czyli:

• dla kuchni z oknem zewnętrznym, wyposażonej w kuchnię gazową – 70 m³/h,

• dla łazienki – 50 m³/h,

• dla pokoju mieszkalnego – 30 m³/h.

 

Dla powyżej opisanego budynku wykonano obliczenia wskaźnika EP dla różnych źródeł ciepła zastosowanych w budynku. Analiza objęła kilkanaście różnych źródeł ciepła i miała na celu ukazanie różnic w zapotrzebowaniu na nieodnawialną energię pierwotną dla budynku w zależności od źródła ciepła.

 

Z analizowanych przypadków największym wskaźnikiem EP, rzędu 285 kWh/m2rok, charakteryzował się system grzewczy wykorzystujący bezpośrednio do ogrzewania energię elektryczną – w tym przypadku założono, że będą to elektryczne ogrzewacze akumulacyjne, a dla ciepłej wody podgrzewacze elektryczne. Zastosowanie kotła węglowego oraz przyłączenie do budynku do sieci ciepłowniczej opalanej węglem, pomimo różnych współczynników nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej, daje podobny rezultat wskaźnika EP – około 150 kWh/m2rok. Współczynnik wi dla węgla wynosi 1,1, zaś dla ciepła sieciowego z ciepłowni węglowej 1,3, jednak niższa sprawność kotła węglowego w porównaniu z węzłem cieplnym daje podobny wynik EP.

 

Również sprawność w wytwarzaniu ciepła szereguje wielkość wskaźnika EP dla kotła gazowego klasycznego i kondensacyjnego. W przypadku tego drugiego rozpatrzono również wariant zakładający, że 60% energii potrzebnej do przygotowania ciepłej wody użytkowej pochodzi z kolektorów słonecznych. Przy założeniu, że w budynku mieszkają 4 osoby, wskaźnik EP zmniejszył się, w porównaniu tylko z kotłem kondensacyjnym, o 12 kWh/m2rok.

 

Wskaźnik EP dla pomp ciepła, pomimo wartości współczynnika w równej 3, nie jest wysoki. Biorąc pod uwagę współczynniki SPF oraz pozostałe sprawności składowe systemu grzewczego, współczynnik EP dla pompy ciepła grunt/woda wynosi 101,1 kWh/m2rok, zaś dla pompy woda/woda 97,8 kWh/m2rok. Nieco niższy EP miałby budynek podłączony do lokalnej sieci grzewczej zasilanej z elektrociepłowni węglowej – wskaźnik w=0,8. Dom przyłączony do sieci PEC Geotermia Podhalańska będzie miał prawie o połowę niższe zużycie energii pierwotnej niż pompa ciepła grunt–woda. W przedstawionej analizie jeszcze niższym wskaźnikiem EP charakteryzuje się tylko budynek ogrzewany kotłem na biomasę (EP= 37,2 kWh/m2rok).

 

Wartości współczynnika nakładu energii, jak i sprawności wytwarzania ciepła mają duży wpływ na wartość wskaźnika energii pierwotnej EP. Należy zwrócić uwagę na fakt, że zapotrzebowanie na energię użytkową zmienia się w bardzo niewielkim zakresie. Nieco większymi wahaniami charakteryzuje się zapotrzebowanie na energię końcową EK i jest ono uzależnione od całkowitej sprawności instalacji. Jedynie wskaźnik EK dla pomp ciepła znacząco odbiega od pozostałych – wpływ na to ma wysoka sprawność instalacji c.o. i c.w.u. spowodowana wysokim sezonowym współczynnikiem efektywności pompy ciepła.

 

Warunki techniczne uznają za spełnione wymagania oszczędności energii, jeśli przegrody zewnętrzne i technika instalacyjna w budynku spełnia wymagania zawarte w tym rozporządzeniu lub jeśli wskaźnik EP dla budynku jest mniejszy od EP referencyjnego. W obydwu przypadkach dla budynków przebudowywanych dopuszcza się zwiększenie wymagań maksymalnie do 15% w porównaniu z budynkami nowymi.

 

Wykonana analiza zależności wskaźnika EP od źródła ciepła powinna zwrócić uwagę Czytelnika na fakt, że może istnieć dom o marnych własnościach izolacyjnych przegród i mieć bardzo niski współczynnik EP, dzięki np. zastosowaniu biomasy jako paliwa, może być również sytuacja odwrotna – tzn. dom wybudowany w technologii niskoenergetycznej ogrzewany prądem, mający wysoki wskaźnik EP. Zgodnie z warunkami technicznymi obydwa będą mogły zostać dopuszczone do użytku. Koszty eksploatacji i komfort użytkowania może być zupełnie inny dla każdego. Dlatego też przed zakupem warto nie tylko przyjrzeć się świadectwu energetycznemu, ale również dowiedzieć się, w jakiej technologii został dom wybudowany i jakie ma właściwości izolacyjne.

 

1204 wplywzr4

 

Źródła:

• Ustawa z dnia 7 lipca 1994 roku – Prawo budowlane

• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 roku w sprawie metodologii obliczania charakterystyki „energetycznej budynku i lokalu mieszkalnego lub części budynku stanowiącej samodzielną całość techniczno-użytkową oraz sposobu sporządzania i wzorów świadectw ich charakterystyki energetycznej

• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie

 

Grzegorz Pełka termo24, AGH KSE

 

 

Artykuł dostępny także w e-magazynie TERMOMODERNIZACJA wydanie 4/2012:

4 2012termo